微电网接入配电网时的谐波电流电压的分析方法和装置的制造方法_3

文档序号:9581044阅读:来源:国知局

[0071] 结果表明,在不改变微电网接入位置和谐波源模型的情况下,馈线上T皿V由微电 网的渗透功率决定,其渗透功率越大,占总负荷的比例越高,馈线沿线各节点电压谐波崎变 率就越大.在送种情况下,就需要合理控制微电网与配网的交换功率。
[0072] 采用同样的网络和负荷数据,分析微电网接入位置变化对配电网谐波分布的影 响。微电网与配电网的交换功率和谐波源模型保持一定,且W滞后功率因数0. 9运行,其接 入位置如表6变化时,仿真分析系统谐波电压崎变率T皿V的变化情况。
[0073] 表 6 :
[0074]
[0075] 取微电网的容量为2. 5MW,W表6中各种位置接入电网,分别对其仿真,所得馈线 各节点的谐波电压崎变率T皿V曲线如图9所示。
[0076] 如图9所示,各个曲线之间的交叉点较多,随着微电网接入节点的变化,馈线各节 点T皿V的变化情况并不一致。因此,为了便于分析,单独列出编号2和编号4两种情况下 馈线节点的谐波电压崎变率曲线,如图10所示。
[0077] 由图10可W看出,微电网接入位置为BusS时,BusS及其之前节点的谐波电压崎变 率比接入位置为Busl9时要大,T皿V最大为0. 3% ;Bus8之后节点的谐波电压崎变率比微 电网接入位置为Bus 19时要小,T皿V最大为4. 4%。微电网接入位置为Bus 14时与接入位 置为Busl9时相比,Busl4及其之前节点的谐波电压崎变率要大,BusH之后节点的谐波电 压崎变率要小。所W,当单一微电网时,其接入位置越接近系统母线,微电网接入节点之前 的T皿V越大,而微电网接入节点之后的T皿V越小,但两种变化的程度不一样,总体上还是 降低了线路的谐波崎变水平。当多个微电网在馈线上分散分布时,其T皿V曲线比微电网较 靠近馈线首端位置时的T皿V曲线高,比微电网较靠近馈线末端位置时的T皿V曲线低。与接 入位置为节点Bus2相比,微电网接入位置为Busl9时馈线末端节点电压谐波崎变率增加了 4. 81 %,节点Busl9电压谐波崎变率升高了 5%,节点Bus2电压谐波崎变率降低了 0. 2%。 而且,当微电网接入节点Busl9时,Busl5到Bus20节点的T皿V都超过了谐波电压崎变率 的限值5%,最高崎变率达到6. 76%。
[0078] 结果表明,微电网的接入位置越靠近越靠近母线侧,微电网接入节点之前的T皿V 越大,而微电网接入节点之后的T皿V越小,但两者变化的程度不一样,总体上线路的谐波 崎变水平越低。反之,距离线路末端越远,对系统造成的谐波影响越大。
[0079] 通过仿真计算,对微电网与配电网交换功率变化和微电网接入位置对谐波分布的 影响进行了详细的分析。
[0080] 在不改变微电网接入位置和谐波源模型的情况下,馈线上T皿V由微电网对配电 网的渗透功率决定,其渗透功率越大,占总负荷的比例越高,馈线沿线各节点电压谐波崎变 率就越大。
[0081] 在不改变微电网对配电网的渗透功率和谐波源模型的情况下,微电网的接入位置 越靠近越靠近母线侧,总体上线路的谐波崎变水平越低。反之,距离线路末端越远,对系统 造成的谐波影响越大。
[0082] 本发明实施例还提供了一种微电网接入配电网时的谐波电流电压的分析装置。该 装置可W通过微电网接入配电网时的谐波电流电压的分析方法实现其功能。需要说明的 是,本发明实施例的微电网接入配电网时的谐波电流电压的分析装置可W用于执行本发明 实施例所提供的微电网接入配电网时的谐波电流电压的分析方法,本发明实施例的微电网 接入配电网时的谐波电流电压的分析方法也可W通过本发明实施例所提供的微电网接入 配电网时的谐波电流电压的分析装置来执行。
[0083] 图11是根据本发明实施例的微电网接入配电网时的谐波电流电压的分析装置的 示意图。如图11所示,该一种优选微电网接入配电网时的谐波电流电压的分析装置包括:
[0084] 第一获取模块110,用于获取微电网结构的谐波模型;
[0085] 第二获取模块112,用于获取接入微电网的配电网的模型,配电网的模型包括:单 馈线福射状网络和多节点链式配电网;
[0086] 控制模块114,用于在配电网的模型为单馈线福射状网络的情况下,在微电网接入 配电网之后,根据微电网接入配电网的接入节点和PCC节点之间的电气距离,来控制微电 网运行产生的高次谐波电流的大小;
[0087] 处理模块116,用于在配电网的模型为多节点链式配电网的情况下,在微电网接入 配电网之后,根据微电网接入配电网时的接入位置与母线侧的接入距离,来确定微电网接 入配电网之后在线路发生的电压谐波崎变率。
[008引该装置的第一获取模块110可W包括:
[0089] 封装模块1101,用于将至少一个负荷和分布式电源进行封装,构成微电网的系统 模型,分布式电源包括W下任意一个或多个电源设备:微型燃气轮机、风力发电机、太阳能 发电机,其中,微电网中的分布式电源通过电力电子设备接入配电网,分布式电压生成谐 波,微电网中的负荷包含有整流电路或相位控制电路,生成电流崎变;
[0090] 建立模块1103,用于基于微电网的系统模型的源荷特性建立微电网结构的谐波模 型,其中,微电网结构的谐波模型包括:微电网接入的配电网、微电网接入配电网的接入点 与配电网计入大电网的公共连接点之间的阻抗Zeq、微电网与配电网之间的接入点负载的 阻抗化和微电网的内部阻抗ZMG。
[0091] 优选的,该装置的第二获取模块112可W包括:
[0092] 第一连接模块1121,用于通过网络线路将至少一个负荷节点、供电源和负载进行 连接,构成接入微电网的配电网的模型,配电网的模型为单馈线福射状网络,其中,任意一 个或多个负荷节点作为配电网接入微电网的接入节点,接入微电网的配电网的模型采用恒 阻抗模式。
[009引优选地,该装置的控制模块114可W包括:
[0094] 抑制模块1141,用于在微电网接入配电网的接入节点与PCC节点之间的电气距离 超过预定值的情况下,线路微电网接入配电网的接入节点和PCC节点之间的阻抗抑制高次 谐波电流,使得高次谐波电流小于预定谐波电流。
[0095] 结合上述实施例,该装置的第二获取模块112还可W包括:
[0096] 第二连接模块1123,用于通过等效电网的母线将分布式电源、负荷节点和负载进 行连接,构成接入微电网的配电网的模型,配电网的模型为多节点链式配电网,其中,沿馈 线从等效电网的母线开始依次将每一集中负荷节点进行编号形成配电网。
[0097] 优选地,根据上述实施例,该装置处理模块包括116还包括:
[0098] 第一子获取模块1161,用于在微电网与配电网的交换功率和谐波源模型保持一定 的情况下,获取微电网接入配电网的多个接入位置的接入节点;
[0099] 第二子获取模块1163,用于获取各个接入位置的接入节点的谐波电压崎变率 T皿V曲线;
[0100] 第H子获取模块1165,用于基于各个接入位置的接入节点的谐波电压崎变率 T皿V曲线,来获取每个接入位置的接入节点的电压谐波崎变率,
[0101] 其中,当单一微电网时,如果微电网的接入位置距离母线侧的位置小于位置阔值, 则微电网接入节点之前的T皿V越大,而微电网接入节点之后的T皿V越小,微电网接入配电 网之后在线路上的电压谐波崎变率低于预定值。
[0102] 现W微电网运行状况为实例,对微网并网点电压电流进行采样分析,并分析储能 不足情况下,微网交换功率时各次电流谐波含量。
[0103] 1.微网并网点电压电流测试:
[0104] 本部分对不同状态下,储能并网点的电压和流过的电流进行测试,并网充电时,储 能并网点电压和流过电流;并网充电并带IOkW阻性负荷时并网点电压和流过电流。可W看 出,在上述两种不同状态下,电压波形良好;充电电流波形较好;投负载时,储能由充电转 为放电,放电电流较小,输出电流谐波含量较高。
[0105] 2.微网输出电流谐波含量
[0106] 由上述电流波形可W看出,微网过载情况下输出电流谐波含量较大,就其具体谐 波分布情况进行分析研究。
[0107] W下为分别在OkW、IOkW和30kW的阻性负荷情况下,对储能侧输出电流进行测试, 观察测得电流谐波含量(W基波幅值的百分比表示)变化。当负荷变化时,储能由充电状态 转为放电状态,当放电电流较大时,电流波形表现出较好的正弦度,谐波含量较低。分别对 上述电流进行谐波含量分析,在小电流充电时储能充电电流波形较差,3次与7次谐波含量 较大;在投入IOkW负荷后,储能有充电转为放电,在小电流放电时储能充电电流波形较差, 3次、5次与7次谐波含量较大;在负荷进一步增大后,储能放电谐波电流改善,3次、7次谐 波电流为主;在负荷不断增加的过程中,储能放电谐波电流更接近额定工况,各次谐波电流
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